公元378年8月9日的早晨6点，瓦伦斯皇帝和麾下的东罗马军队最后一次开拔。军队离开阿德里安堡后向北行军，行军持续了大约8个小时。在烈日炎炎的午后，瓦伦斯和身后的罗马军队终于来到了西哥特军队的车阵营地前。总数达到约3万人的西哥特军队中，几乎全部骑兵都随着其指挥官阿拉特亚斯（Alathues）、沙弗拉克斯（Saphrax）远离营地，坐镇营地的主将菲列德根（Fritigern）急忙召唤骑兵返还，同时组织步兵防御营地。
大约下午14：00至14：30时，东罗马军队开始了布阵。位于行军纵队前方的罗马骑兵，此时展开横队组成了掩护幕，他们在步兵左翼掩护着主力布阵，后者按照习惯组成前后两列，其中前列大部分是辅助军团，后列则以正规军团为主（尽管这两者的装备和素质并没有太多区别）。落在行军序列后头的另一半骑兵，正匆匆忙忙地离开道路，赶上来在原有骑兵的左侧布阵。这支军队包括了东罗马帝国直属的两支直卫军（Praesentalis）和皇帝御前的警卫骑兵（scholae）各一部，总数可能在15000至20000人之间，其中大约三分之一是骑兵。现在的局势如下：战场的右翼是东罗马以前后两线部署的步兵，他们的右侧有少数骑兵支持。而大部分骑兵则在步兵左面展开，依到达先后分为了左右两部。
为了争取骑兵返还的时间，菲列德根提出合谈的要求，于是信使在两军间往来，双方要求派出人质并为人质的具体人选扯皮，结果就在瓦伦斯处理合谈时，战斗突然拉开了帷幕。左侧骑兵右翼中的一群骑弓手突然涌出了战线，并在车阵前方开始射击，这些部队中至少有一部分是来自警卫骑兵下属的禁卫具装骑射手队（Scutarii Sagittarii）。
按道理来说，这些骑射手应当如往常一样，以一击脱离的战术骚扰敌军，并充当大军的耳目，但不知为何，警卫骑射手队和同僚们陷入了肉搏战。格鲁森尼人（Greuthungi）和阿兰人的骑射手遭到了东罗马骑射手的攻击，或许作为一支精锐单位，警卫骑射手队认为自己具装化的装备，足以在近战中取得优势。但随着战斗进行，越来越多附近的西哥特部队卷入了战斗，罗马骑射手们发现局势失控了。
就当东罗马骑射手们狼狈不堪地脱离重组时，更糟糕的事情发生了，阿拉特亚斯和沙弗拉克斯的骑兵主力，在一部分阿兰骑射手的伴随下到达了战场，他们猛烈地冲锋，一路追杀慌乱的东罗马骑兵。后退的骑兵们一头撞进了本方的战线，西哥特人顺势追来，将东罗马的骑兵右翼击败，并开始了肆无忌惮的追杀。
败退的东罗马骑兵试图获取自己主力的支持，匆忙间列阵的左翼骑兵随之发动反击，他们一度遏止了西哥特骑兵的进攻，并反而将后者赶回了车阵处。但是仅仅这样并不够，相当多的罗马骑兵和败退的禁卫骑射手队一起，彻底溃散而逃出了战场。仍在反冲击的罗马骑兵，以及步兵战线上靠左端的单位一起，冲向了车阵，却被菲列德根的步兵主力迎击。
结果，轮到罗马左翼的步骑混合部队寡不敌众了，他们被西哥特的步兵和骑兵击败，然后陷入了全面的混乱和溃散。仅剩的还有战斗意志的东罗马骑兵，绝望地试图维持战线，但阿兰人和西哥特人的骑兵还是一举冲破了阻碍，来到了罗马步兵战线（余下的中央和右翼）暴露的左侧缺口。
▲公元3世纪中后期的军团士兵（帝国末期的军团士兵，其装备和战法与其蛮族对手越来越相似，军团本身已成为蛮族组成的军队）
现在，余下的东罗马步兵退无可退了，体力枯竭、忍饥挨饿的他们正在陷入正面的步兵交战里。蛮族化成分严重的东罗马军队，和敌人一样在冲锋前发出战吼（war cry）,然后以如雨的标枪为前奏，冲向西哥特步兵。激烈的战斗中，东罗马士兵逐渐被数量上占优的敌人所压倒，他们的长矛大多在战斗中折断，继而挥舞着长剑死战。而在他们的周围，敌军骑兵的侧后攻势如一阵阴云一般席卷而来，这使得士兵陷入了困惑，随后是战意的丧失。
在大部分步兵单位陷入崩溃的同时，步兵战线上仍有少数单位坚持作战，第一直卫军下属的两个宫廷禁卫军团，“禁卫长枪兵团”（Lanciarii Palatini）和“禁卫钉锤兵团”（Matiarii Palatini）的千余残兵在继续战斗。瓦伦斯逃亡这里避难的同时，试图召唤战线后的预备队来援，却没有得到回应。这两个军团遭到包围，并且战斗到了最后一人。瓦伦斯皇帝身中一箭，在残余士兵的拼死护卫下逃到了附近的一座屋子，西哥特士兵围困了那里，并将所有人烧死在其中。
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